Bernese软件在低高度角卫星信号处理中的应用
应用BERNESE进行GPS长基线数据解算
作者简介：李均（1982.4-），男，本科，工程师。
现主要从事工程监测与测绘等方面的工作。
1引言随着科技手段发展，GPS 技术在国民经济建设中的应用也逐趋深入。
在土木工程中，大型建设项目的控制测量中GPS 技术取代了经典的测量手段，尤其在长距离的大型控制网的建立中，GPS 技术所占的地位是无可取代的，在长基线的数据处理中，一般的商业软件往往不能胜任。
Bernese 软件是由BerneseUniversity，Astronomical Institute 研究开发的GPS 数据（包括GLONASS 数据、GPS 和GLONASS 混合数据）处理软件，该软件界面友好，模块条理清晰，并且内嵌有图形软件，功能强大，它用双差相位观测进行高精度的测地应用，可以实现精密定轨，有Ll 和L2不同的线性组合，可以利用非差观测进行钟差估计，并实现多种类型参数的估计。
其精度高，数据处理模型严密，使得它很适合长基线GPS 网的数据处理。
2软件的结构了解软件的文件结构是使用Bernese 软件的首要任务，由于Bernese 是在DOC 环境下运行的软件，其错误提示不是很明确，所以在软件运行中往往要涉及到修改或者查看某些BERNESE 的目录文件，甚至原始程序文件，所以只有在对其软件文件结构熟悉的基础上，才能更好地使用该软件。
2.1文件结构在软件程序运行中，涉及到的最重要的一些文件在GPS42、GPSUSER、PGM、LIB 等文件夹下，对BERNESE4.2软件主要目录结构下的重要文件分别介绍以下：（1）GPS42：其子目录有BDS、DOC、EXE、GEN、HLP、INX、OPT、PAN、PCF、SCRIPT、SKL、USERSCPT 。
这几个子目录下包含着与BERNESE 有关的各种文件。
PCF：含有一个自动批处理的程序控制文件的例子。
应用BERNESE 进行GPS 长基线数据解算李均（广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，广州510500）摘要：本文概述了BERNESE4.2软件结构、程序功能以及数据处理流程，着重介绍了其在长基线处理的应用特征，并举例说明其在长基线处理中的优势。
BerneseGPS4_2版本数据处理软件的介绍与探讨
中 国 科 学 院 上 海 天 文 台 年 刊2003年 第24期 ANNAL S OF SHAN GHAI OBSERVA TOR Y ACADEMIA SIN ICA No.24, 2003Bernese GPS4.2版本数据处理软件的介绍与探讨3郑 作 亚(中国科学院上海天文台,上海200030)提 要简单介绍了Bernese GPS4.2版本软件的一些基本情况,包括主要功能和优点、主要内容和应用、存在问题等。
主题词:GPS—数据处理—软件分类号:P228.4,TP311 引 言到目前为止,国际上GPS定轨定位软件主要有著名的美国麻省理工学院(M IT)的G AM IT、美国J PL的GIPSY2OASIS(简称GIPSY)以及瑞士伯尔尼大学天文研究所的B ERN ESE[1]等几种。
由于设计用途的出发点和侧重点不同,在对GPS数据的处理方面,这3个软件也各有特点。
G AM IT采用双差模型,并开放源代码。
该软件主要优点是消除了站钟和星钟的主要误差,轨道误差对测站相对位置不敏感,有利于精密定位,可用AU TCLN软件进行周跳的自动修复。
但是其不足之处是使有效观测减少,各测站有效观测因其在网内的位置变化而变化,不能用于单点定位[2]。
GIPSY则采用非差模型,只提供可执行代码,不提供源代码。
由于是采用非差模型,它必须解算站钟和星钟参数。
它用Turboedit模块自动对非差(one2way)资料探测和修复周跳[3]。
Bernese GPS4.2版本软件(以下简写成“B GPSV42”)是由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的GPS数据(包括G LONASS数据、GPS和G LONASS混合数据、SL R数据)处理软件,1999年研制完成,2000年开始推广使用,主要针对大学、研究机构和高精度的国家测绘机构等用户,界面友好,模块条理清晰,并且内嵌有图形软件,功能强大,具有很大的潜在应用研究价值。
它既采用双差模型,也采用非差模型,所以它既可用非差方法进行单点定位,又可用双差方法进行整网平差。
BerneseGPS4_2版本数据处理软件的使用及常见错误分析
Bernese GPS4.2版本数据处理软件的使用及常见错误分析3孟 黎,徐 杰,任 超(桂林工学院土木工程系,广西桂林541004) 摘 要:具体介绍了Bernese GPS4.2版本软件的使用情况,包括软件的安装、结构、主要操作步骤以及在使用该软件进行数据处理时经常出现的错误和解决方法。
关键词:Bernese;GPS;数据处理中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:100829268(2007)03200422051 Bernese软件的概述Bernese GPS4.2版本软件是由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的GPS数据处理软件, 1999年研制完成,2000年开始推广使用,主要用户定位为大学、研究机构和高精度的国家测绘机构等单位。
软件用户界面友好,模块间逻辑关系清晰,并且内嵌有图形软件,功能强大。
Bernese软件以最稳定的测站做主差,可以单独进行精密轨道的生成并可以转化成标准轨道,可以估计9个太阳光压参数,估计对流层天顶延迟,可以处理GPS数据、G LONASS数据、GPS和G LONASS混合数据、SL R数据。
Bernese软件既可用非差方法进行精密单点定位,又可用双差方法进行整网平差,而且它能对GPS数据和G LONASS数据同时处理,其中B PE具有自动处理功能且满足GPS高精度定位应用。
2 软件的安装Bernese GPS Software4.2版本适用于MS2 Windows9x(95/98/98SE,Me除外)系统、MS2 Windows N T(2000/XP)系统、VA X/Alp ha系统以及UN IX系统等软件平台。
下面将以常用的MS2Windows N T(XP)操作系统为例进行软件安装说明。
1)修改盘符。
由于在安装该软件后会自动虚拟出5个分区(I、P、T、U、X),因此为了避免重复,有必要在安装前对盘符进行检查和适当的修改;2)该软件是在DOS环境下运行的,在安装之前必须准备好Windows系统的DOS环境。
Bernese软件评估北斗静态定位精度
的Ｐ Ｐ Ｐ和相 对定 位精 度 的差 异 。
１ Ｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｓ ｅ二次 开 发
Ｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｓ ｅ 软 件是 瑞 士 伯 尔 尼 大 学 开 发 的 高精 度 事 后数 据处 理软 件 。软件 具有 精 密单 点定 位 和 相对定 位两种定 位模式 ， 目前 只 能 处 理 ＧＰ Ｓ和 ＧＬ ＯＮＡＳ Ｓ数 据 。本 文在 Ｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｓ ｅ 基 础 上 进行 二 次开 发 ， 使之能够 处理 Ｂ ＤＳ和 ＧＰ Ｓ ／ Ｂ Ｄ Ｓ数 据 。 修 改 的 主程序 及 流程见 图 １ 。具体 操 作如 下 。 １ ）Ｂ ＤＳ观 测 数 据 采 用 Ｒ Ｉ Ｎ Ｅ Ｘ 格 式 。读 入 Ｂ Ｄ Ｓ的 Ｂ 和 Ｂｚ 观 测值 ， 利 用式 （ １ ） 减小 电离 层误 差， 得到更 高 精度 的定 位结 果 ：
收稿 Ｅ ｔ 期： ２ ０ １ ４ — ０ ３ － ２ ８
层、 电离层 、 光 压 模 型 以 及 模 糊 度 解 算 方 法 和 ＧＰ Ｓ相 同 。 由于 Ｂ Ｄ Ｓ卫 星 天 线 和 接 收机 天线 信
项 目来 源 ： 国 家 自然 科 学 基 金 （ ４ １ ３ ０ ４ ０ ０ ６ ） ； 中央 级 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 费 （ Ｉ Ｓ ２ ０ １ ３ ２ ６ １ ３ ３ ） 。 第一作者简介 ： 张彩红 ， 助理研究员 ， 主 要 从 事 ＧＮＳ Ｓ高 精 度 数 据 处 理 研 究 ，Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ｔ ｅ ｌ ｌ ａ — ｚ ｃ ｈ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｒ ｎ 。
球 同 步轨道 卫 星 （ Ｉ ＧＳ Ｏ） 和 ５颗 地 球 静 止 轨 道 卫
星（ ＧＥ Ｏ） ［ Ｉ － ３ ３ 。所 有 Ｂ ＤＳ卫 星 均 采 用 三 频 信 号 ，
利用BERNESE5.0解算地基GPS天顶湿延迟
利用BERNESE5.0解算地基GPS天顶湿延迟王晓英;宋连春;曹云昌;戴仔强【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2012(40)1【摘要】地基GPS技术已被公认为观测大气水汽的最具潜力手段,而天顶湿延迟(ZWD)是地基GPS解算高精度水汽的关键量.瑞士伯尔尼大学天文研究所开发的BERNESE软件在解算天顶湿延迟方面独树一帜.以香港地基GPS连续运行参考站数据为解算实例,详细介绍了BERNESE软件解算ZWD的基本步骤和相关设置,并对有气象观测文件、数据跨天、跨周和定点解算ZWD情况的特殊设置进行了研究,结果表明BERNESE软件完全胜任ZWD解算工作.%Ground-based GPS technology has recognized as a tool to observe the atmosphere water vapor with the highest potential. The zenith wet delay (ZWD) is the key factor to obtain water vapor with high precision. The BERNESE software developed by the Astronomical Institute, University of Bern is one of most distinguishing means for calculating ZWD. The basic steps and relevant settings using the BERNESE software to calculate ZWD are introduced on the basis of the data from the continuously operating reference stations over Hongkong, and some special cases are studied, such as having meteorological observation files and calculating ZWD continuously for adjacent days and weeks, or calculating ZWD at some specific time points. The results indicate that the BERNESE software can be used to calculate ZWD perfectly.【总页数】5页(P41-45)【作者】王晓英;宋连春;曹云昌;戴仔强【作者单位】南京信息工程大学遥感学院,南京210044;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国电子科技集团第28研究所2部,南京210000【正文语种】中文【相关文献】1.利用GPS数据来评定Saastamoinen和Hopfield天顶湿延迟模型的精度 [J], 曲建光;赵丽萍;刘基余2.利用Bernese解算地基GPS天顶总延迟 [J], 韩晓冬;王浩森;王建雯;王硕;王杰3.海潮负荷对利用GPS解算对流层天顶延迟的影响 [J], 赵红;张勤;瞿伟;涂锐;刘智4.华北地区地基GPS天顶总延迟观测的质量控制和同化应用研究 [J], 仲跻芹;Yong-Run GUO;张京江5.地基GPS天顶对流层延迟与暴雨的相关性研究 [J], 海连洋;王腾军;赵明海;杨友森;党争因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三个著名的GPS数据处理软件介绍
三个著名的GPS数据处理软件介绍三个著名的GPS数据处理软件介绍GPS数据处理是GPS研究的一个重要内容。
目前，国际上广泛使用的GPS相对定位软件有：美国麻省理工学院（MIT）和加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所（SIO）研制的GAMIT/GLOBK，美国喷气推进实验室（JPL）研制的GIPSY/OASIS软件和瑞士BERNE大学研制的Bernese软件。
选用一种好的数据处理方法和软件对GPS数据结果影响很大。
在GPS 静态定位领域中，几十公里以下的定位应用已经比较成熟，接收机的随机附带软件已经能够满足大多数的应用需要。
但是在GPS卫星定轨以及长距离、大面积的定位应用中，如洲际板块运动监测及会战联测中，这些随机附带软件就远远不能达到要求。
近年来，GPS定位理论和软件科学的发展促进了GPS定位软件的研发，一批满足不同应用需求的GPS定位软件亦已面世。
尽管不同软件在数据处理方法上各有其特点，但它们的总体结构基本上是一致的，即由数据准备、轨道计算、模型改正、数据编辑和参数估计5部分组成。
数据准备：RINREX格式的数据转换为软件特有的数据格式；剔除一些不正常的观测值（如缺伪距或某个相位数据）；根据测站的先验坐标、星历和伪距数据确定站钟偏差的先验值或站钟偏差多项式拟合系数的先验值。
轨道计算：将广播星历或精密星历改成标准轨道；如果需要改进轨道，则进行轨道积分，将卫星坐标及坐标对初始条件和其他待估参数的偏导写成列表形式。
模型改正：对观测值进行各种误差模型改正（对流层折射、潮汐、自转等）得到理论值及一阶偏导，从观测值中扣除这些理论值得到相应的验前观测残差。
数据编辑：修正相位观测值的周跳，剔除粗差。
参数估计：采用最小二乘或卡尔曼滤波估计，由编辑干净的非差观测值或双差观测值求解测站坐标、相位模糊度、（如果采用定轨或轨道松弛）卫星轨道改正值、地球自转和对流层湿分量天顶延迟等参数。
GAMIT/GLOBKGAMIT/GLOBK软件是MIT和SIO研制的GPS综合分析软件包，可以估计卫星轨道和地面测站的三维相对位置。
Bernese和Gamit软件在局地地基GPS水汽遥测应用中的一些科学问题
二、论文全文・２３９・Ｂｅｒｎｅｓｅ和Ｇａｍｉｔ软件在局地地基ＧＰＳ水汽遥测应用中的一些科学问题＋楚艳丽张朝林王京丽张京江王迎春（中国气象局北京城市气象研究所，北京１０００８９）捕要：对两个ＧＰＳ数据分析软件Ｂｅｒｎｅｓｅ和Ｇａｍｉｔ进行简要介绍｝针对相同的ＧＰＳ观测数据文件，分析同时段的地面气象观测数据，比较由两个软件解算得到的接收机天顶方向上ＧＰＳ大气对流层延迟数据和大气综合水汽含量数据等；分析两种软件解算结果的差异，并初步解释引起这些差异的原因。
关键词：ＢｅｒｎｅｓｅＧａｍｉｔ系统差综合水汽含量’＼￡Ⅵｌ前言Ｂｅｒｎｅｓｅ和Ｇａｍｉｔ软件均是主流的ＧＰＳ分析软件，广泛应用于世界各地的高校和科研院所，应用于诸多的不同领域中。
在气象学领域的应用中，由此两种软件的解算结果中都可以得到接收机天顶方向的对流层延迟数据，并可反演得到接收机天顶方向的可降水量。
Ｇａｍｉｔ软件只要获得ＭＩＴ的许可之后・就可以免费获取和使用，Ｂｅｒｎｅｓｅ软件却是付费软件；Ｇａｍｉｔ软件只能分析ＧＰＳ数据，Ｂｅｒｎｅｓｅ软件还可以分析ＧＩ．ＯＮＡＳＳ数据；Ｇａｍｉｔ软件的一次解算过程只能够处理双频观测数据或者单频观测数据，即不能同时进行单频和双频观测数据的混合解算，但是Ｂｅｒｎｅｓｅ软件却可以进行单频和双频数据的混合解算；最后，应用Ｂｅｒｎｅｓｅ软件还可以进行双频接收机对单频接收机的电离层延迟订正的研究工作。
２大气对流层延迟数据及其相关数据的比较和分析２．１介绍两种软件解算方案本项目已经建成了一个基于房山地区的短基线局地地基ＧＰＳ监测网，每个站点上配有一套芬兰Ｖａｉｓａｌａ三要素（压强、温度、相对湿度）自动气象站，从２００３年４月１Ｅｌ起，该局地ＧＰＳ水汽监测网正式开始接收数据。
本文选取２００３年１４７日（ＵＴＣ）作为数据解算日，取其中三个双频站在１４７日的观测数据作为本文的对比实验数据，本次试验中设定水汽的计算频数为４８次／２４ｈ，即每３０ｒａｉｎ计算一次接收机天顶方向上的对流层大气延迟量。
bernese使用
Bernese的数据处理教程Bernese的数据处理教程最近学习Bernese，在网上收集到的Bernese数据处理教程。
BERN的数据处理方法。
基本上可以分为下面几个步骤：一、处理数据的准备此步骤包括准备观测文件、星历文件，以及更新数据处理所需的表文件，然后把RINEX格式的数据转化成Bernese二进制格式文件，目的为加速数据读取速率。
RINEX格式的文件分别为观测文件(ssssdddf．yyo)、导航文件(ssssdddf．yyN，ssssdddf．yyG)和气象文件(ssssdddf．yyM)。
观测文件转换成BERNESE格式有如下四种格式，它们分别为：*.PZH(相位非差头文件)*.PZO(相位非差观测文件)*.CZH(码非差头文件)*.CZO(码非差观测文件)导航文件和气象文件的转换与此相似。
在原始文件由RINEX格式转换成BERNESE格式过程中，有时会出错，认为该接收机类型与Phas_igs．O1 文件不匹配，造成转换不成功。
其主要问题是RINEX格式的原始文件中可能存在非法字符，该问题通常可以通过检查原始文件是否有非法字符或用数据管理软件teqc使其标准化，该软件可以从下载。
在运行该软件前，首先要准备好所必须的文件，具体包括：(1)原始文件(%%o、%%n、%%m) 有原始观测文件、原始导航文件和原始气象文件。
主要是原始观测文件；(2)大地基准面文件(DATUM) 包括了目前所用的大地基准面模型。
除非添加新的大地基准面模型，一般无须更改；(3)相位中心改正表(PHASE__IGS.01) 包括大部分常用的天线和接收机以及它们的参数；(4)地球重力场模型(JGM3.,GEMq3.) 手工用GEMq3.,BPE运算用JGM3.,无须更改；(5)极偏差系数文件(POLOFF.) 一般不用更改；(6)卫星参数(SATELLIT.EX1) 应该改成SATELLIT.TTT；(7)常数(CONST．) 包括光速、L1、L2频率、地球半径、正常光压加速度等；一般不更改；(8)接收机信息文件(RECEIVER．) 主要包括接收机的类型、单双频情况、观测码和接收机相位中心改正等，如果有新的接收机类型，可以在此文件中按规定格式添加；(9)地球自转参数信息文件(C04一$JJ2.ERP) $JJ2为具体的年份，我们将其改成2002等，应该下载与观测值时间相符的相关文件；(10)跳秒文件(GPSUTC) GPS跳秒情况；(11)卫星问题文件(SAT一$JJ2.CRX) 包括坏卫星和它们的观测值。
GNSS数据处理与BERNESE软件V0使用
GNSS 数据处理与BERNESE软件V5.0使用
一．主要内容
1基本方法
基本概念: 非差，单差，双差，三差
主要数据处理模型
参考框架(reference frame)，种类和重要意义
从ITRF2000 IGS00 IGb00 ITRF2005到ITRF2008（IGS08 IGb08）2BERNESE软件基本特点与主要功能
3BERNESE软件组成
菜单数据处理BPE
4目录结构与文件
主要文件RINEX 星历SINEX，TROPO-SINEX，IONEX，极移，钟差Rinex RINEX气象ANTEX
文件命名规则
5数据处理主要步骤
数据转换
预处理数据筛选周跳模糊度解算
单日处理
综合处理（整体平差）
杂项处理
自动处理BPE
6数据处理结果与质量检查
各种精度指标时间序列
7GNSS应用
中国地壳运动观测网络GPS观测主要结果：
GPS—地震预测利器，从2008年汶川大8级地震、2011年东日本9级巨大地震到2013年芦山7级大地震
8 BERNESE软件V5.2简介
9结束语
二．时间安排
约三个半天
三．听讲者有GNSS基本知识，最好已初步知道BERNESE软件的使用。
利用BERNESE 5.0解算地基GPS天顶湿延迟
气
象
科
技
Ｖｏ１４０． ． Ｎｏ．１ Ｆｅ ． ２ ２ ｂ Ｏ１
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｌ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
利 用 Ｂ Ｒ Ｅ Ｅ ５ ０解 算 地基 Ｇ Ｓ天 顶 湿 延迟 Ｅ Ｎ Ｓ ． Ｐ
报 的准确 度口 。地 基 Ｇ Ｓ技 术 因其 高 时空 分 辨率 、 ］ Ｐ
低费 用 、 高精 度 、 天候 已被 公认 为获 取 大气水 汽 的 全 最有 力工 具 ］ 目前 长期 连 续 稳 定 运 行 高 精 度地 。 基 Ｇ Ｓ基 准站 快 速增长 ， 全球 已经超 过 ４ ０ Ｐ 在 ０ ０个 ， 形成 稠密 的大 气探 测 网 ， 基 ＧＰ 地 Ｓ技 术 已被 列 人 中 国气 象局 ２ 世 纪 气象 观测 系统计 划 。 １ ＧＰ Ｓ信 号从 卫 星 穿 越 大 气 层 到 达 接 收 机 过 程
作 者 简 介 ： 晓 英 ， ，９ １年 生 ， 士 ， 要从 事 ＧＰ 王 女 １８ 博 主 Ｓ气 象 学 研 究 ， ｍａｌｗｙｈ ｌ １ ３ ｃｒ Ｅ ｉ ： ｚｗｘ＠ ６ ．ｏ ｎ
收 稿 日期 ：０ ０年 ７月 １ ２１ ４日 ； 稿 日期 ：０ ０年 １ 定 ２１ ２月 ３ １日
电离层延迟
低， 精度 有 限 ， 这些 都 限制 了人 们对 大气 水汽 时空 变 化 的认识 ， 得人 们 对 全 球水 汽 场 和水 汽 能 量 循 环 使 缺乏 详尽 的了解 。水 汽三维 分 布信息 的欠 缺影 响了
数值 天气 预报 模式 初始 湿度 场 的精度 和数 值 天气 预
摘要
地 基 Ｇ Ｓ技 术 已被 公 认 为 观 测 大 气 水 汽 的 最 具 潜 力 手 段 ， 天 顶 湿 延 迟 （ ｗ Ｄ） 地 基 Ｇ Ｓ解 算 高 精 度 水 Ｐ 而 ｚ 是 Ｐ
Bernese高精度GPS数据处理软件介绍及其应用实例
112
测绘与空间地理信息 2007年
据处理方法也不是固定的 、唯一的 。但是我们知道 GPS 数据处理最为经典的应用就是根据观测值求解测站的 坐标 ,因此下面就以 GPS数据双差处理精确求解测站坐 标来说明 Bernese软件的数据处理方法 。基本上可以分 为下面几个步骤 :
1 ) 处理数据的准备 此步骤包括准备观测文件、星历文件 ,以及更新数据 处理所需的表文件 (更新网址为 : http: / /www. aiub. unibe. ch /download /BSWUSER50 /GEN /) 。然后把 R INEX 格 式 的数据转化成 Bernese二进制格式文件 ,目的为加速数 据读取速率 。 2 ) 卫星轨道标准化 卫星星历可选择精密星历或广播星历 。Bernese软 件在轨道部分有两个主要程序 , 第一个程序为 PRET2 AB ,其主要工作是把精密星历从地心地固坐标框架转 换为惯性坐标框架 ,同时该程序也提取卫星的钟差 。第 二个程序为 ORBGEN ,其工作为由轨道表文件产生标准 轨道 。通常会对每一个时段 (通常为一天 )产生一个标 准轨道文件 。如果利用的是精密星历 , 则经 ORBGEN 产生的标准轨道的均方根误差 ( RMS) 一般小于 3 cm。 ORBGEN 还有一个重要功能就是对解算的轨道元素积 分以产生精密轨道 。 3 ) 计算接收机时钟改正量 计算接收机时钟改正量的程序是 CODSPP。计算 出的时钟改正量会储存在相位和伪距观测文件中 。此 程序的输出文件中会提供后验的均方根误差值 。 4 ) 形成基线文件 SNGD IF根据选定的准则在整个处理网中形成独立 的基 线 单 差 文 件。一 般 选 用 最 大 观 测 值 准 则 (OBSMAX) ,也就是两测站间共同观测量为最多者组成 基线 。也可用人工方式或其他标准来定义基线 。 5 ) 相位观测值预处理 要进行高精度定位 ,干净的相位观测值是一个先决 条件 。我们知道 Bernese 软件中有多种数据预处理方 式 。但 预 处 理 相 位 观 测 值 的 核 心 程 序 是 MAUPRP (Manual and AU tomatic PRe - Processing) 。它既能处理 非差数据也能处理单差数据 。 6 ) 参数估计 Bernese中参 数 估 计 有 两 个 主 程 序 , 一 个 是 GP2 SEST,基于原观测值来求解参数 ; 另 一 个是 ADDNEQ 2 ( 4. 2 版本是 ADDNEQ ) ,基于伪观测值 (法方程或者 SINEX 文件 ) 求解 参 数 。 GPSEST 把预 处 理 的相 位 观 测量组成二次差观测值以求解坐标参数 。在具 体 求
Bernese高精度GPS数据处理软件介绍及其应用实例
功性 ， 可能该软件 出于保密 ， 很少对外做推广 ， 所以关 于
它的资料也相对 比较少。 Ｂ ｒｅｅ ｅ ｓ 软件是瑞士伯尔尼 大学人文研究所研究开 ｎ
发的高精度 Ｇ Ｓ数据 处理 软件 ， Ｐ 该软件 同时还 能处理
程 。并通过 实际算例 分析得 出了一些有 益的结论 。
关键词 ：ｅ ｅｅＧ Ｓ软件 ； Ｐ Ｂｒ ｓ Ｐ ｎ Ｇ Ｓ数据处理 ； 密定轨 精 中图分类号 ：Ｐ １ ；２８ ４ Ｔ ３ １ Ｐ２ ． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ２— ８７ ２ ０ ） ５— ｌ０— ４ １７ ５ ６ （０ ７ ０ ０ ｌ ０
Ｇ Ｏ Ａ Ｓ Ｓ Ｒ数据。现在它的最新 版本是 ５ ０ ， Ｌ Ｎ Ｓ ，Ｌ ． 在 功能和操作界 面上 比 ４ ２版本 有 较大改进。该 软件 ．
一
直保持有人 开发 和维护 ， 整体来说 ， 的数学处 理模 它
它们都是 Ｉ Ｓ Ｇ 数据分析处理中心所采用的软件 ， 具有数
型以及处理方法 都是 同行 中领先 的。这 也使得 Ｃ Ｄ ＯＥ 数据分析中心用该软件计 算获得 的数据产 品在 Ｉ Ｓ数 Ｇ
的 １ 。提高到 目前的 ｌ ‘ 。可以说该软件是 Ｇ Ｓ非差 ０ ０。 。 Ｐ 数据处理最成 功的代表 ， 但是该软件 是商业性质 的 ， 并
Ｔｈ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｒ ｅ ｅ Ｈｉ ｈ Ｐｒ ｃｓ ｅ Ｉ ｔ ｏ ｕ ｔｏ ｎ ａ ｔｃ ｆＢｅ ｎ ｓ ｇ ｅ ｉｅ
ＧＰＳ Ｄａ ａ Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｓ ｆ ｗａ ｅ ｔ ｏ ｅ ｓｎ ｏ ｔ ｒ
ＺＨＯＵ Ｌｉ ＫＵＡＮＧ ｉ ｉ ， Ｃｕ —ｌｎ
用Bernese软件进行客运专线GPS控制网长基线解算
文章编号:100926825(2010)1220365203用Bernese 软件进行客运专线GPS 控制网长基线解算收稿日期:2009212228作者简介:董洪波(19822),男,助理工程师,铁道第三勘察设计院航遥测绘分院,天津 300251董洪波摘 要:介绍了高精度的GPS 处理软件Bernese 的组成、特点以及使用技巧,通过沈丹客运专线CPO 的解算说明了BPE 完全可以满足高精度GPS 数据自动处理的需要。
关键词:Bernese ,BPE ,全球定位系统,基线解算,网平差中图分类号:TP393文献标识码:A Bernese 软件是由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的GNSS 数据(包括G LONASS 数据、GPS 数据、SL R 数据)处理软件。
1999年11月发布的版本4.2增加了处理G LONASS 数据、SL R 数据的功能并更新了法方程平差结算模块(ADDN EQ )。
2004年12月推出的5.0版本,其界面更加友好,模块条理更为清晰,并且对非差模型作了较大改动,更新了BPE 模块,使其精度更高。
Bernese GPS ,也采用非差模型,所以它既可用非差方法进行单点定位,又可用双差方法进行整网平差。
1 B ernese 解算长基线常见的误差1)与卫星有关的误差:卫星轨道误差、卫星钟差、相位缠绕改正、相对论效应等,采用精密星历,同步观测值求差,制造卫星钟时预先把频率减小约0.00457Hz 可以有效解决。
2)与信号传播有关的误差:电离层延迟误差、对流层延迟误差、多路径效应等,采用双频观测值和电离层模型、对流层模型并引入附加代估参数可以有效解决。
3)与接收机有关的误差:接收机钟误差、接收机位置误差、天线相位中心位置偏差。
4)其他误差:地球自转的影响、地球潮汐改正,引入参数改正文件可以有效解决。
2 B ernese 软件的程序结构3 程序的思路程序主要思路如图1所示,先判断弹性地基梁的类型,而后将数据传递到MA TLAB 工作空间中进行计算,绘制弯矩图,剪力、挠度、转角和弯矩一致。
应用BERNESE软件进行高精度的定位解算
应用BERNESE软件进行高精度的定位解算
邓迪祥;张孟军
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2006(037)006
【摘要】BERNESE是瑞士伯尔尼大学天文研究所研制的数据处理软件,1999年研制完成,2000年开始推广使用 ,主要针对大学、研究机构和高精度的国家测绘机构等用户,界面友好,模块条理清晰,并且内嵌有图形软件,功能强大,具有很大的潜在应用研究价值.简单介绍了BERNESE软件的一些基本情况,包括主要功能和优点、主要内容和应用.利用4个IGS站的观测值,进行了1 d的计算,结果表明,BERNESE软件进行高精度的定位解算完全能够满足对GPS精度的要求.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】邓迪祥;张孟军
【作者单位】武警水电第二总队,第八支队,福建,厦门,361009;武警水电第二总队,第八支队,福建,厦门,361009
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
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BERNESE软件评估北斗静态定位精度
第!"卷第#期#$%"年&月大地测量与地球动力学'()*+,-(./0(1023,+1/0(13+,45627(-8!"9(8#:;*8!#$%"收稿日期"#$%&<$!<#=项目来源"国家自然科学基金#&%!$&$$>$%中央级科研院所基本科研业务费#?@#$%!#>%!!$&第一作者简介"张彩红!助理研究员!主要从事/9@@高精度数据处理研究!A <4,5-"2B 0--,'C 6D !%>!86(4&!"#"%$8%&$E "(F 8F G G8#$%"8$#8$$%文章编号"%>E %<"H &###$%"$$#<$%=!<$!$%&'%(%软件评估北斗静态定位精度张彩红%!#!谭!凯%!杨少敏%%!中国地震局地震研究所#地震大地测量重点实验室$!武汉市洪山侧路&$号!&!$$E %#!武汉大学测绘学院!武汉市珞喻路%#H 号!&!$$E H 摘!要"对I 0*+020软件进行二次开发以解算北斗观测数据&分别采用精密单点定位和相对定位模式!对分布在全球的%!个北斗观测站#$%!<$E <#!"#H 观测数据进行单独的北斗和/J @定位解算&结果表明!二者的精密单点定位精度存在64级差异!相对定位精度存在44级差异&关键词"I 0*+020%北斗%/J @%静态定位中图分类号"J ##=文献标识码":!!北斗导航系统#I K @$目前已发射%"颗卫星!分别是"颗中地球轨道卫星#L A M $)"颗倾斜地球同步轨道卫星#/@M $和"颗地球静止轨道卫星#/A M $*%<!+&所有I K @卫星均采用三频信号!!%N %">%8$H =LO C !接近/J @"%%!!N%#>=8"#LO C !与伽利略#>接近%!#N%#$E 8%&LO C!与伽利略#"P 相同*&+&为评估I K @在全球的定位精度!本文对I 0*+020软件*"+进行二次开发!在不考虑天线相位中心改正的前提下!比较I K @与/J @的J J J 和相对定位精度的差异&)!$%&'%(%二次开发I 0*+020软件是瑞士伯尔尼大学开发的高精度事后数据处理软件&软件具有精密单点定位和相对定位两种定位模式!目前只能处理/J @和/Q M 9:@@数据&本文在I 0*+020基础上进行二次开发!使之能够处理I K @和/J @(I K @数据&修改的主程序及流程见图%&具体操作如下&%$I K 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基于Bernese软件对卫星定轨实时计算
基于Bernese软件对卫星定轨实时计算
段淑珍;郭英;韩晓冬;王琦;毕京学
【期刊名称】《全球定位系统》
【年(卷),期】2014(39)4
【摘要】利用GPS广播星历计算卫星坐标是GPS实时定位中的重要部分,卫星轨道精度对GPS定位结果有很大影响.依据Bernese卫星定轨流程,利用Fortran语言实现了卫星轨道处理程序,并通过实例对计算得到的卫星轨道坐标与Bernese5.0软件处理的广播星历和精密星历得到结果进行比较分析,误差均小于±2.5m,程序定位效果良好,证实了自编程序的可行性.
【总页数】5页(P69-72,77)
【作者】段淑珍;郭英;韩晓冬;王琦;毕京学
【作者单位】山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
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1.基于加速度信息的导航卫星轨控期间自主定轨方法 [J], 黄河;周军;刘莹莹;王洋
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Bernese软件简介
§7.2Bernese软件简介§7.2.1发展历史Bernese软件是由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的GNSS数据处理软件(包括GPS数据、GLONASS数据、SLR数据)。
自1988年3月推出成熟版本3.0，1988年至1995年陆续发布从3.1到3.5的升级版。
1996年9月发布的新版本4.0，开始具有批处理模块BPE，尤其适合于大批量大范围GPS跟踪站阵列和网的自动化和高效的数据处理。
1999年11月发布的版本4.2，主要增加了处理GLONASS数据、SLR数据的功能和更新了法方程平差解算模块(ADDNEQ)。
2004年4月发布新一代版本5.0（这一版本目前更新到最新版本号为5.5），内嵌了新的用户友好的图形界面,操作使用更方便。
同时更新了BPE模块和完善了其它许多模块的功能。
§7.2.2软件的主要功能和特点Bernese软件作为一款能满足高要求、高精度、高灵活性的GNSS数据后处理软件，从开发至今，一直保持了自己传统的特色：准确的数学模型、详细的计算过程参数控制、强大的自动化批处理、国际标准适应性、模块化设计带来的内在灵活性等。
Bernese软件面向的主要用户有：●大学和研究所的教育、科研人员●进行高精度GNSS测量的测绘机构●负责维持永久GPS跟踪站观测网的机构●工程项目要求高精度、高可靠性、高效率的商业用户Bernese GPS软件既采用双差模型,也采用非差模型,所以它既可用非差方法进行单点定位,又可用双差方法进行整网平差。
下面是V5.0版本的主要功能和适用领域:●小型单/双频仪器观测的GPS网的快速数据处理●永久GPS跟踪站观测网的自动处理●超大数量接收机组成的观测网的数据处理●混合不同类型接收机的观测网和需要考虑接收机和卫星天线的相位中心参数变化●同时处理GPS数据和GLONASS数据,还可以处理SLR数据;●长距离基线的模糊度解算（2000公里或更远距离）●获得最小约束的网平差解●估计对流层天顶延迟,进行大气和气象应用和研究;●站钟及星钟参数估计和时间传递;●精密定轨和估计地球自转参数;§7.2.3程序结构和主要内容根据操作系统的不同,Bernese软件又可分为PC/DOS、UNIX/LINUX和VAX/VMS三种版本。
利用Bernese5.2确定LEO卫星厘米级精密轨道
利用Bernese5.2确定LEO卫星厘米级精密轨道吴琼宝;赵春梅;田华【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2016(041)005【摘要】本文在 LEO 卫星简化动力学和 SLR 检核的原理基础上,利用 Bernese5.2软件实现 LEO 卫星简化动力学定轨和轨道检核。
将 Bernese5.2软件定轨结果与Bernese5.0软件进行对比,单点定位轨道精度提高了30~40 cm,观测值组合定轨在径向、切向和法向上均提高了3 cm 左右.将定轨结果与 GFZ 科学轨道进行比较,利用 Bernese5.2解算的卫星轨道其拟合精度更高,径向、切向和法向均优于3 cm.利用 SLR 检核 LEO 卫星轨道,其视向精度优于3 cm.%This paper used Bernese5.2 software to determinate Reduced-dynamic orbit of LEO satellite and validate orbit with SLR pared with Bernese5.0 software,using Bernese5.2 to determinate LEO orbit improved 30~40 cm of Single-pointposition and 3cm of Reduced-dynamic orbit onradial,normal,tangential pared with GFZ science or-bit,the accuracy of LEO’s orbit based on bernese5.2 is better with three direction reach to 3cm.When we validate LEO orbit by SLR data,it shows that the accuracy is better than 3cm.【总页数】4页(P1-4)【作者】吴琼宝;赵春梅;田华【作者单位】山东科技大学测绘科学与工程学院，青岛 266590; 中国测绘科学研究院，北京 100830;中国测绘科学研究院，北京 100830;山东科技大学测绘科学与工程学院，青岛 266590【正文语种】中文【中图分类】P228.4【相关文献】1.HY-2卫星DORIS厘米级精密定轨 [J], 朱俊;王家松;陈建荣;何雨帆2.磁暴下的LEO卫星精密轨道确定 [J], 陈建荣;王家松3.SWARM卫星简化动力学厘米级精密定轨 [J], 张兵兵;聂琳娟;吴汤婷;冯建迪;邱耀东4.利用非差观测量确定导航卫星精密轨道与钟差的方法研究 [J], 刘伟平;郝金明;于合理;田英国5.Swarm系列卫星非差运动学厘米级精密定轨 [J], 张兵兵;牛继强;王正涛;徐丰;田坤俊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三种在线GPS精密单点定位软件的精度比较
三种在线GPS精密单点定位软件的精度比较夏朋飞;蔡昌盛;陈必焰【摘要】利用APPS-PPP、CSRS-PPP和GAPS-PPP三种在线GPS精密单点定位（PPP）软件处理了不同纬度地区以及太阳耀斑爆发生期间的IGS跟踪站数据。
通过对处理结果的精度分析可知：三种处理软件单天解在E、N、U三个方向上的精度均优于3.5cm,且三个坐标分量上的互差不超过1.5cm;在太阳耀斑发生期间的定位精度没有明显降低。
%In this paper, IGS data during solar flares and in different latitude areas were processed by three online-PPP processing softwares, i. e., APPS-PPP, CSRS-PPP and GAPS-PPP numerical results show that the accuracy of daily solution obtained by the three softwares is better than 3.5 cm on in the E.N,U directions, the solution differences from the three softwares in the three coordinate components are not larger than 1.5 era, the accuracy of precise point positioning during solar flares is not significantly degraded.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2012(037)002【总页数】4页(P61-64)【关键词】GPS;精密单点定位;在线软件;太阳耀斑;精度分析【作者】夏朋飞;蔡昌盛;陈必焰【作者单位】中南大学测绘与国土信息工程系,湖南长沙410083;中南大学测绘与国土信息工程系,湖南长沙410083;中南大学测绘与国土信息工程系,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P228.40 引言精密单点定位（PPP）是利用非差的双频载波相位观测值和精密卫星轨道以及钟差数据进行高精度定位的一种单点定位技术［1]。
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２０１２年２月第１０卷第１期地理空间信息ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＦｅｂ．，２０１２Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．１Bernese 软件在低高度角卫星信号处理中的应用彭家頔，任超，佘娣（桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004）摘要：简单介绍了Bernese 软件的一些基本情况，包括主要功能、操作步骤和主要内容等，并利用4个IGS 站的观测值，进行低高度角情况下的解算，对定位结果做分析研究。
结果表明：Bernese 软件进行低高度角信号的定位解算能够满足工程需要和对GPS 精度的要求。
关键词：Bernese 软件；低高度角；数据处理中图分类号：P228.41文献标志码:B文章编号:1672-4623(2012)01-0107-02收稿日期：2011-06-02项目来源：国家自然科学基金资助项目（41071294）；广西科学基金资助项目（0991023）；广西研究生科研创新计划资助项目（2010105960816M37）。
国际上目前广泛使用的GPS 精密定位软件有GAM-IT/GLOBK 、GIPSY/OASIS 和Bernese 处理软件。
瑞士伯尔尼(BERNE )大学研制的Bernese 软件在国际GPS 高精度数据处理软件中占重要地位。
近几年来，从Bernese 4.2升到5.0版本中，已有不少学者对于如何安装和使用该软件做出了比较详细地介绍，对于数据结构、处理流程等有各自的侧重点；并介绍了几种版本在Windows XP 下的操作方法，阐述了该软件的文件结构和数据处理流程[1-5]，并结合实际运用，进行了算例分析。
而对于较低卫星高度角的情况，目前并无太多详细地分析介绍，本文就着重于分析Bernese 软件在低高度角信号分析处理中的作用。
1软件概述Bernese GPS 软件是由瑞士伯尔尼大学天文研究所研究开发的GPS 数据处理软件，同其余几种国际广泛使用的GPS 处理软件相比，Bernese 提供源代码，可以进行二次开发，在Windows 和UNIX 等其他操作系统平台都可以使用[1]，可以处理GPS 数据、GLONASS 数据、GPS 和GLONASS 混合数据、SLR 数据。
主体源程序使用FORTRAN 语言，1999年开始使用4.2版本，2004年推广5.0版本，最新版本5.2也即将推出。
Bernese 主要针对大学、研究机构和高精度的国家测绘机构等，负责高精度GPS 测量(例如一等网的布设)的机构、负责连续运行站GPS 接收机的机构以及要求高精度、高可靠性和高效率复杂应用的商业用户等单位。
5.0版本实现了全新的窗口式操作界面，软件界面友好，模块间逻辑关系清晰，并且内嵌有图形软件，功能强大。
它既采用双差模型，也采用非差模型，所以既可用非差方法进行单点定位，又可用双差方法进行整网平差[4]。
2软件操作流程Bernese5.0软件包括近100个程序，主要包括手工部分和批处理(BPE )部分，手工部分按照逻辑关系分为5个部分，均列在菜单栏里，具体为：格式转换部分RINEX 、卫星轨道部分orbit/EOP 、数据处理部分Pro-cessing 、辅助部分Service 、数据转换部分Conversion [6-7]。
Bernese 批处理引擎(Bernese Processing Engine ，BPE )是一个功能强大的自动化处理工具。
这部分在处理大量数据时有着十分重要的作用。
目前众多的城市连续运行网络GPS 网，每天都需要处理大量GPS 数据，快捷便利地为用户提供数据处理的结果。
可以通过预先设定好参数，将BPE 使用于基线处理或者全程使用。
手工数据处理基本步骤为：1）数据文件和参数文件的准备：每个项目有ATM 、GEN 、OBS 、ORB 等子文件夹，这些文件夹中，相应的卫星文件、观测文件、轨道文件等需要去网站下载。
具体的文件分类在文献[1][8]中有比较详细的介绍。
2）预处理：将观测数据转换成Bernese 标准数据格式。
3）轨道部分：主要功能是根据星历文件生成卫星钟文件和标准轨道。
4）数据处理部分：检查非差观测值、用测码进行单点定位、形成单差文件即组成基线、周跳和粗差探测、各种参数估计、根据法方程进行联合求解点位坐标。
这部分是GPS 数据处理整个过程的核心，其中参数估计采用多次多种估计方法。
在低高度角卫星信号处理中，涉及到卫星截止角的程序有：CODSPP 接收机钟差改正、MAUPRP周跳地理空间信息截止角81013NORTH EARTH ZENITH NORTH EARTH ZENITH NORTH EARTH ZENITH BJFS 0.000310.000410.004970.000370.000450.005260.000470.000540.00566KUNM 0.000620.000470.004080.000650.000490.004190.000680.000510.00453LHAZ 0.000340.000640.004650.000370.000730.004990.000420.000870.00522WUHN0.000370.000340.006300.000400.000360.006480.000440.000420.00679由表1可以得出，不论截止角设置为多少，各站在天顶方向上的估计中误差比N 、E 方向的中误差大十数倍，证实大气折射在对流层天顶估计上有明显的影响。
以下在对流层估计的处理中，单天以1h 为间隔，计算对流层对各测站高程定位精度的影响。
以BJFS 站为例，表中列出前5h 内不同低信号截止角情况下高程坐标解算的RMS 值。
表2BJFS 站不同截止角解算的大地高RMS 值358101310.004920.004920.00510.004970.005260.0056620.00320.00320.003230.003340.003570.0039530.00320.00320.003190.003230.003510.0038940.002780.002780.002760.002910.003140.0035350.002660.002660.002670.002830.003040.00352注：大地高均值为87.454m 。
由表2可以看到，采取较大的截止角，会使高程坐标误差增大，在某一范围内采用低高度角，对于实际高程定位精度有比较大的提高。
图1BJFS 站2006年第256天间距1h 计算的高程定位RMS 值/m以BJFS 站为例，绘出单天间距1h 的高程定位精度图，根据图1可知，适当减小卫星截止角，可以增大定位的精度。
但在某一程度，再降低截止角，对于精度的提高并没有更好的效果。
综合考虑，认为应该是较低的截止角导致信号的多路径等影响。
4结语1)从基线解算的结果可以看出，使用Bernese 5.0软件处理低高度角卫星信号，可以达到mm 级定位精度，本软件是一个大型复杂的高精度GPS 数据处理软件。
2)Bernese 软件作为高精度GPS 定位解算的基线处理软件，具有运算速度快的特点，通过熟练掌握和深刻理解各个参数的设置，或者明确BPE 的使用方法，对于工程快速解算意义重大。
3)Bernese 处理软件实际使用中可能遇到各种各样的问题，要想真正用好它需要不断在实践中摸索尝试和总结。
在软件的学习过程中，需要多动手、用一些例子反复试算。
在低高度角信号的分析处理中，此软件显示了它强大的模型处理分析能力，后续可以在此方面做深入研究。
作为一种可以载入工程应用的软件，它具有比较好的科研和应用前景。
除了加强参数理解使用外，进行二次开发也是一种尝试。
已有张彩红等人根据Bernese 开源的优势，利用Internet 技术、数据库技术和Bernese 5.0研究出基于Internet 的GPS 数据自动处理系统。
此系统达到的目标就是为广大需要及时（下转第111页）第１０卷第１期111图3三维GIS系统应用实例实际系统开发过程中所遇到的各种问题进行分析实验进而改进得来的，经过实际应用检验可以大幅提高稳定性和调度效率。
在管理大面积城市级别的模型时，采用数据格网的调度模式可以大幅减少系统对所需模型的检索时间，系统根据距离的判断尽量保证当前渲染的数据量在系统硬件可以接受的范围内，配合全新的模型数据打包模式可以更好地解决数据读写的效率问题，从而实现城市级三维GIS海量模型管理的应用能力。
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（上接第108页）在线处理数据的用户提供一个方便自由的处理平台，可视为Bernese5.0的应用和二次升级开发[9]。
当然，这一个开发的例子给大家启示，可以采取更多有效手段，充分利用它开源的特点，在过程衔接、模型完善等方面改进，发挥出更友好更适合工程实用的作用来。
研究分析该软件在使用过程中出现的问题并探索其解决方法，进行二次开发有其现实意义。
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